应用灰色关联分析方法分析杂交稻新组合

黄斌　王俊义　王保军　周凯　李小刚　闫理峰　陈耀楠

摘 要：该文以10个新选育的杂交稻组合为材料，采用灰色关联分析方法对其进行鉴定。结果表明，组合T9A/R1521在成穗率、株高、实粒数、实粒数、千粒重、全生育期和产量等7个性状上较对照好，且其他性状没有明显缺陷。性状与产量关联度大小依次为有效穗>结实率>千粒重>成穗率>全生育期>穗长>株高>实粒数>总粒数。在今后的育种中应将有效穗、结实率、千粒重、成穗率和全生育期放在重点上，而穗长、株高、实粒数和总粒数控制在合理方位以内即可。参试品种与对照关联度大小依次为T9A/R1521>花香A/20黄>C815s/1097>1316s/R527>9311A/汉丝>18A/20黄>846A/20黄>846A/R1521>106A/R182>846A/nf538。排在前4名的组合除了个别性状表现较差外，大多性状表现突出，长势较强，综合表现较好，适宜在今后的区试中重点利用。灰色关联分析方法能较准确揭示性状间的关联度以及筛选优良品种，可以为今后新品种选育提供依据。

关键词：杂交稻；农艺性状；产量；灰色关联分析

中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）05-0028-03

水稻是陕南的主要粮食作物，常年种植面积11.67万hm2，年产稻谷90万t，占陕西省面积的95%以上，也是西北地区唯一的籼米主产地，曾被水稻专家论证为我国Ⅰ级优质籼米生态区。近年来，陕南水稻生产上品种存在多、杂，且缺少主栽品种的问题，针对陕南水稻生产需求，开展高产优质新品种选育势在必行。因此，筛选高产且综合性状优良接班品种对于陕西水稻生产具有重要意义。

国内外学者系统地开展了水稻新品种的评价研究，取得了较好的进展。例如，陈志谊[1]等鉴定了332份我国新育成的水稻品种，筛选出一些抗性和品质好的材料并制订了相应的评价标准和指标。宋发菊等[2]的研究明确了近年来湖北省水稻区试品种（系）的抗白叶枯病现状及发展趋势，可为水稻新品种（系）的合理布局和抗性育种提供参考。以往的品种评价大都限于对单一性状评价，随着农业科技的不断进步，人们对品种的综合表现要求越来越严，在生产及育种选择中对品种综合性状的要求也日益迫切。近年来，应用灰色系统理论综合评估农作物新品种的方法广泛应用于水稻上，取得了一些进展。陈双龙[3]采用关联度分析法，对12个参试品种进行了多性状的综合评价，筛选出了几个综合性状优良组合。孙正国等[4]采用灰色关联分析法对9个水稻品种综合评价，筛选出扬辐粳4928综合性状最好。丛万彪[5]研究表明灰色关联度分析法可以明确资源筛选中的侧重点和资源与育种目标的距离，从而为水稻品种资源研究提供更加数量化并具有一定可靠性的依据。灰色关联度分析方法，计算简单易行，评价全面合理，能够使品种（系）所有性状指标都能得到综合评价，由定性描述变为定量分析翻，最終确定品种优劣，这样结果更可信，依据性更强。

本研究应用灰色关联度分析法对陕西省水稻研究所新选育的10个杂交稻品种的有效穗、结实率、千粒重、成穗率、全生育期、穗长、株高、实粒数、总粒数和产量10个指标进行综合评价，旨在为水稻新品种的选育和推广提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 供试材料均为陕西省水稻研究所近年来选育的杂交稻新组合，对照为内香8518，来自内江市农业科学研究所。试验材料共11份，其中两系杂交组合2个，三系杂交组合9个，分别为C815s/1097、106A/R182、846A/nf538、9311A/汉丝、花香A/20黄、18A/20黄、846A/20黄、846A/R1521、T9A/R1521、1316s/R527、内香8518。

1.2 试验方法 试验在陕西省水稻研究所韩塘试验基地进行，试验地点位于北纬33.04°，东经107.12°，海拔510m，试验田为粘质黄壤土，深水井灌溉。试验采用随机区组设计，3次重复，小区面积13.34m2，小区长5.7m，宽2.3m。试验插植密度30cm×16.5cm，每小区插8行，每行34穴，小区间距0.4m，重复间距0.5m。每穴插植6～8苗，拉绳定距，数苗插植，四周设保护区。成熟后分别收获、晾晒、称产。

1.3 统计分析方法 应用灰色关联度分析法对杂交稻新组合进行鉴定。以内香8518为标准品种。以标准品种为参考序列，各个组合的各个指标值构成比较序列，进行灰色关联度分析。采用Excel软件对所有数据求平均值。并采用DPS V7.05统计分析软件进行灰色关联度分析，取分辨系数为0.5。

2 结果与分析

2.1 供试品种农艺性状和产量分析 供试品种的有效穗范围在209.45～246.3万/hm2，对照的有效穗最多。成穗率范围在60.72%～72.52%，成穗率大于对照的品种有18A/2黄、846A/R1521、T9A/R1521、106A/R182、9311A/汉丝和花香A/20黄。株高范围在117.2～136.8cm，株高在120～125cm范围内的品种为9311A/汉丝、18A/20黄、846A//20黄和T9A/R1521。穗长范围在23.6～28.85cm，穗长大于对照的品种为106A/R182、846A/nf538、花香A/20黄、846A/20黄、846A/R1521。总粒数范围在142.3～263.3粒，除了9311A/汉丝、花香A/20黄、T9A/R1521外，其余品种的总粒数均大于对照。实粒数范围125.6～205.6粒。实粒数大于对照的品种有9个，仅有1个小于对照。结实率范围在78.09%～92.90%，结实率大于对照的品种仅有T9A/R1521，其余小于对照。千粒重范围在25.9～30.9g，千粒重大于对照的品种有花香A/20黄、T9A/R1521。全生育期范围在152～160d，除了106A/R182组合的生育期大于对照4d天外，其余品种的的生育期均值在大于或小于3d内。产量范围在9.88～10.24t/hm2，产量大于对照的品种有C815s/1097、846A/20黄、T9A/R1521。

从表1可知，陕西省水稻研究所选的杂交稻组合在总粒数和实粒数上较对照好，生育期也在合适范围内，但是有效穗、结实率和千粒重性状上大部分组合不如对照。需要在今后的育种上在有效穗、结实率和千粒重加强选育。

通过以上分析可得出，组合花香A/20黄在有效穗、成穗率、穗长、总粒数、实粒数、千粒重和全生育期等7个性状上上较对照好，但是株高偏高。846A/20黄在株高、穗长、总粒数、实粒数、全生育期和产量等6个性状上上较对照好，但是有效穗偏少。T9A/R1521在成穗率、株高、实粒数、实粒数、千粒重、全生育期和产量等7个性状上上较对照好，且其他性状没有明显缺陷。C815s/1097的产量虽然较对照高，但是仅有总粒数、实粒数、千粒重、全生育期和产量4个性状较对照好，整体上欠佳。今后可重点利用T9A/R1521参加陕西省区试。

2.2 品种性状与产量关联分析 从表2可知，与产量关联度大小顺序为：有效穗>结实率>千粒重>成穗率>全生育期>穗长>株高>实粒数>总粒数。关联度大于0.8的性状分别为有效穗、结实率、千粒重、成穗率和全生育期，小于0.8的性状分别为穗长、株高、实粒数和总粒数。在今后的育种中应将有效穗、结实率、千粒重、成穗率和全生育期放在重点上，而穗长、株高、实粒数和总粒数控制在合理方位以内即可。

2.3 品种与对照关联分析 按照灰色理论关联分析原理，关联度大的品系与理想品种最为接近。从表3可知，与对照关联度位序依次是T9A/R1521>花香A/20黄>C815s/1097>1316s/R527>9311A/汉丝>18A/20黄>846A/20黄>846A/R1521>106A/R182>846A/nf538。与对照的关联度范围在0.7222～0.9456，仅有2个组合的关联度小于0.8，其余8个大于0.8。关联度排在前4位的分别是T9A/R1521、花香A/20黄、C815s/1097和1316s/R527。前4位的关联度均在0.89以上。关联度位序和产量排名不一致，产量排在第1位的846A/20黄在关联度位序上处于第7位，是因为有效穗与对照差异过大所致。排在前4名的组合除了个别性状表现较差外，大多性状表现突出，长势较强，综合表现较好，适宜在今后的区试中重点利用。对照供试品种农艺性状和产量分析可发现灰色关联可准确揭示品种的综合表现优劣。

3 讨论与结论

陕南位于秦岭与巴山之间，具有北亚热带半湿润季风气候特点，山清水秀，森林覆盖率高，工业发展相对滞后，没有大的污染源，空气清新，水质洁净，具有得天独厚的有机稻米和绿色稻米生产条件。水稻是陕南的主要粮食作物，也是陕南的优势作物。陕西种植水稻历史悠久，距今有7000年历史[6]，古代作为贡米的黑米就出自陕西洋县。陕南是水稻—小麦（油菜）两熟制，常年以一季中籼稻为主，搭配种植部分黑米、红米、糯米、香米、等特种稻米。陕南是全国籼型水稻优生区[7]，常年种植水稻面积12.3万hm2，年产稻谷100万t，水稻单产8.25t/hm2以上，稻米品质优良，在川渝鄂比邻地区享有盛誉。因此，开展水稻新品种选育具有重要意义。灰色综合评判法的出现为开展水稻新品种筛选提供了可靠的方法。灰色系统理论与传统的方差分析方法相比，使众多因素处于同一系统中，且能将不同单位、不同数值的数据通过无纲量化一次性处理后再相互比较，是较科学、合理、综合性强的分析方法[8]。

在灰色关联分析中，选择标准品种是试验能否准确评价品种的关键。标准品种不符合当地生产实际有可能造成品种的误选。本试验选用内香8518作为标准品种，该品种由内江杂交水稻科技开发中心选育。属籼型三系杂交水稻，熟期适中，产量高，米质优。在陕南种植全生育期平均152～156d。株型适中，剑叶长而挺，叶色浓绿，有效穗数240万～255万穗/hm2，株高约120cm，穗长25～26cm，每穗总粒数约150粒，结实率高，千粒重29.9g。该品种综合性状优良，符合陕南水稻育种目标及水稻生产现状需求，以该品种作为标准品种能正确筛选出陕南需求品种。

本研究在陕南气候条件下开展杂交稻新组合的筛选研究，能为本地区生产提供适宜的杂交稻新品种。灰色分析表明研究结果表明与对照关联度大小顺序排在前4位的分别是T9A/R1521、花香A/20黄、C815s/1097和1316s/R527。关联度位序和产量排名不一致，产量排在第1位的846A/20黄在关联度位序上处于第7位，是因为有效穗与对照差异过大所致。排在前4名的组合除了个别性状表现较差外，大多性状表现突出，长势较强，综合表现较好，适宜在今后的区试中重点利用。以上的结果表明相比较单一的产量评价，关联度分析方法评价品种更全面合理，能够使品种所有性状指标都能得到综合评价，由定性描述变为定量分析，最终确定品种优劣，结果更可信，依据性更强。

要获得理想的茶树育种材料，需要协调好茶苗相关性状间矛盾。研究发现与产量关联度位序依次是有效穗>结实率>千粒重>成穗率>全生育期>穗长>株高>实粒数>总粒数。陕西省水稻研究所选的杂交稻组合在总粒数和实粒数上较对照好，生育期也在合适范围内，但是有效穗、结实率和千粒重性状上大部分组合不如对照。在今后的育种中应将有效穗、结实率、千粒重和成穗率在重点上，而穗长、株高、实粒数和总粒数控制在合理方位以内即可。

参考文献

[1]陈志谊，刘永锋，吉健安，等.江苏省水稻主栽及区试品种抗病性鉴定和評价[J]，江苏农业学报，2006，22（4）：384-387.

[2]宋发菊，黄代金，张其蓉，等.2005-2012年湖北省水稻区域试验品种（系）抗白叶枯病鉴定与评价[J].湖北农业科学，2015，54（1）：84-86.

[3]陈双龙.福建省水稻品种区试点综合评价研究[J].福建农业学报，2005，20（1）：1-5.

[4]孙正国.应用灰色关联分析法综合评价水稻新品种[J].农业与技术，2005，25（1）：87-90.

[5]丛万彪.灰色关联度分析在水稻品种资源研究中的应用[J].中国种业，1999（3）：15-17.

[6]张文明.水稻[M].西安：三秦出版社，2014.

[7]高如嵩.稻米品质气候生态基础研究[M].西安：陕西科学技术出版社，1994.

[8]杨小胡，陈永忠，彭邵锋，等.灰色关联度分析在油茶无性系综合评价中的应用[J].中国农学通报，2008，24（3）：152-15.

（责编：张宏民）